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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL ESCOLA DE ENGENHARIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL Emerson Baldasso Zanon LAJES ALVEOLARES PROTENDIDAS PRÉ-FABRICADAS E MACIÇAS DE CONCRETO ARMADO MOLDADAS IN LOCO: COMPARATIVO DOS PROCESSOS DE EXECUÇÃO Porto Alegre dezembro 2011

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL ESCOLA DE ENGENHARIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

Emerson Baldasso Zanon

LAJES ALVEOLARES PROTENDIDAS PRÉ-FABRICADAS E

MACIÇAS DE CONCRETO ARMADO MOLDADAS IN LOCO:

COMPARATIVO DOS PROCESSOS DE EXECUÇÃO

Porto Alegre

dezembro 2011

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EMERSON BALDASSO ZANON

LAJES ALVEOLARES PROTENDIDAS PRÉ-FABRICADAS E MACIÇAS DE CONCRETO ARMADO MOLDADAS IN LOCO:

COMPARATIVO DOS PROCESSOS DE EXECUÇÃO

Trabalho de Diplomação apresentado ao Departamento de Engenharia Civil da Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, como parte dos requisitos para obtenção do

título de Engenheiro Civil

Orientador: Luis Carlos Bonin

Porto Alegre

dezembro 2011

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EMERSON BALDASSO ZANON

LAJES ALVEOLARES PROTENDIDAS PRÉ-FABRICADAS E MACIÇAS DE CONCRETO ARMADO MOLDADAS IN LOCO:

COMPARATIVO DOS PROCESSOS DE EXECUÇÃO

Este Trabalho de Diplomação foi julgado adequado como pré-requisito para a obtenção do

título de ENGENHEIRO CIVIL e aprovado em sua forma final pelo Professor Orientador e

pela Coordenadora da disciplina Trabalho de Diplomação Engenharia Civil II (ENG01040) da

Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

Porto Alegre, 19 de dezembro de 2011

Prof. Luis Carlos Bonin MEng. pela UFRGS

Orientador

Profa. Carin Maria Schmitt Coordenadora

Engª. Lucília Maria Silveira Bernardino da Silva (UFRGS) MEng. pela UFRGS

Engº. Nei Ricardo Vaske (UFRGS) MEng. pela UFRGS

Prof. Luis Carlos Bonin(UFRGS) MEng. pela UFRGS

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Dedico este trabalho a meus pais e aos meus irmãos, que sempre me apoiaram e estiveram ao meu lado nos

momentos mais difíceis.

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AGRADECIMENTOS

Agradeço ao professor Luis Carlos Bonin, orientador deste trabalho, pela ajuda e atenção

dedicada.

Agradeço à professora Carin Maria Schmitt por corrigir este trabalho com muita paciência e

sempre estar disposta a me ajudar quando a procurei para o esclarecimento de dúvidas.

Agradeço as empresa EGL Engenharia SA e CASSOL Pré-Fabricados por permitirem que eu

realizasse os estudos em suas obras.

Agradeço aos engenheiros Rafael e Thiago e aos técnicos em edificações Cristian e Everton

pelo tempo e auxílios prestados durante a realização do meu trabalho.

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Caia sete vezes, levante-se oito.

Provérbio Japonês

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RESUMO

A construção civil vive um processo de modernização e implantação de novas tecnologias que

tem como objetivo uma maior racionalização dos processos envolvidos nas obras, obtendo

maior produtividade e redução de desperdícios. Muitos são os sistemas estruturais disponíveis

no mercado, sendo que cabe ao engenheiro buscar, para cada situação, a solução estrutural

que resulte em uma maior economia e/ou velocidade de execução. Dentre essas novas

tecnologias está a aplicação do sistema de lajes alveolares protendidas pré-fabricadas, o qual

possui maior rapidez, desempenho estrutural, organização, além de ser mais racional e, em

determinadas situações, mais econômico. Com base nestas informações, este trabalho buscou

a análise comparativa dos processos de execução entre o uso de lajes alveolares protendidas

pré-fabricadas e o de lajes maciças de concreto armado moldadas in loco. No primeiro

momento abordou-se, através de uma pesquisa bibliográfica a definição, aplicação,

características, vantagens, desvantagens, métodos de produção e de transporte de ambos os

processos de execução das lajes. Em seguida, realizou-se uma coleta de dados em obras

situadas em Porto Alegre, com o objetivo de comparar os sistemas em relação ao processo de

execução em canteiro de obra. Após uma comparação dos resultados obtidos, específicos para

esta situação, foi feita uma discussão sobre os mesmos, tendo como base os temas abordados

no desenvolvimento do trabalho. Ao final, foi possível observar que a execução de lajes

alveolares protendidas pré-fabricadas apresenta, como maior vantagem, a capacidade de

incrementar o processo de produção do edifício, em nível de industrialização.

Palavras-chave: Lajes Maciças de Concreto Armado. Concreto Armado. Lajes Alveolares Protendidas Pré-Fabricadas.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Etapas da pesquisa........................................................................................... 15

Figura 2 – Placa com ações verticais perpendiculares à sua superfície ........................... 17

Figura 3 – Representação esquemática de uma estrutura de laje de concreto armado...... 27

Figura 4 – Representação esquemática de uma estrutura de concreto armado................. 27

Figura 5 – Representação esquemática da produção de lajes em concreto armado........

Figura 6 – Junção entre as placas – alvéolos preenchidos com isopor .............................

29

35

Figura 7 – Seção transversal de uma laje alveolar ........................................................... 36

Figura 8 – Seção genérica de uma laje alveolar produzida por máquina extrusora ......... 36

Figura 9 – Exemplos de seções transversais dos elementos de laje alveolar ................... 37

Figura 10 – Formas de passagem de dutos e tubulações .................................................. 38

Figura 11 – Layout da obra estudada ............................................................................... 44

Figura 12 – Montagem das armaduras de pilares e vigas ................................................ 45

Figura 13 – Identificação das armadura ........................................................................... 45

Figura 14 – Local de armazenamento das armaduras ...................................................... 46

Figura 15 – Fabricação e armazenamento das fôrmas .....................................................

Figura 16 – Locação dos gastalhos dos pilares ................................................................

47

48

Figura 17 – Recebimento das armaduras ......................................................................... 48

Figura 18 – Colocação das armaduras dos pilares nas esperas ........................................ 49

Figura 19 – Montagem dos pilares finalizada .................................................................. 49

Figura 20 – Montagem das fôrmas das vigas, juntamente com a elevação dos tubos da “linha de vida” ..................................................................................................................

50

Figura 21 – Colocação das madres e barrotes .................................................................. 51

Figura 22 – Colocação das fôrmas das lajes .................................................................... 51

Figura 23 – Transporte vertical do concreto .................................................................... 52

Figura 24 – Recebimento das armaduras das vigas .......................................................... 53

Figura 25 – Caixa de madeira fixada na laje ....................................................................

Figura 26 – Colocação e fixação das passagens hidráulicas ............................................

54

54

Figura 27 – Fixação dos pontos elétricos ......................................................................... 55

Figura 28 – Colocação da armadura positiva da laje ........................................................ 55

Figura 29 – Malha de armaduras ...................................................................................... 56

Figura 30 – Instalações elétricas embutidas ..................................................................... 57

Figura 31 – Ponto elétrico preenchido com serragem ...................................................... 57

Figura 32 – Uso do espaçador para armaduras negativas ................................................ 58

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Figura 33 – Fixação das mestras de madeira .................................................................... 59

Figura 34 – Sentido geral da concretagem ....................................................................... 60

Figura 35 – Lançamento do concreto ...............................................................................

Figura 36 – Concreto sendo espalhado ............................................................................

60

61

Figura 37 – Adensamento do concreto ............................................................................. 61

Figura 38 – Concreto sendo reguado ................................................................................ 62

Figura 39 – Acabamento final com o auxílio de uma desempenadeira manual ............... 62

Figura 40 – Fim da concretagem ...................................................................................... 63

Figura 41 – Projeto de montagem .................................................................................... 65

Figura 42 – Patolamento e colocação dos contrapesos .................................................... 66

Figura 43 – Chegada das lajes na obra – aguardando liberação para entrar no local de içamento ...........................................................................................................................

66

Figura 44 – Identificação dos painéis alveolares ............................................................. 67

Figura 45 – Formulário de inspeção de recebimento de peças .........................................

Figura 46 – Içamento do painel alveolar ..........................................................................

67

68

Figura 47 – Colocação de borrachas para a proteção do painel alveolar ......................... 68

Figura 48 – Movimentação do painel alveolar com o auxílio de uma corda ................... 69

Figura 49 – Utilização da linha de vida ............................................................................ 70

Figura 50 – Operário com posse de um rádio comunicador ............................................ 70

Figura 51 – Posicionamento da laje no apoio .................................................................. 71

Figura 52 – Retirada dos cabos de aço ............................................................................. 71

Figura 53 – Fim da colocação dos painéis alveolares ...................................................... 72

Figura 54 – Colocação de torniquetes .............................................................................. 72

Figura 55 – Início do chaveteameto .................................................................................

Figura 56 – Retirada dos torniquetes ................................................................................

Figura 57 – Capeamento ..................................................................................................

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LISTA DE QUADROS

Quadro 1 – Resistência mínima ao fogo de elementos construtivos................................. 21

Quadro 2 – Principais benefícios do sistema pré-fabricado.............................................. 23

Quadro 3 – Dimensões mínimas para lajes maciças.........................................................

Quadro 4 – Quadro comparativo ......................................................................................

28

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SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................... 12

2 DIRETRIZES DA PESQUISA ...................................................................................... 13

2.1 QUESTÃO DE PESQUISA .......................................................................................... 13

2.2 OBJETIVOS DO TRABALHO ..................................................................................... 13

2.2.1 Objetivo principal ..................................................................................................... 13

2.2.2 Objetivos secundários ............................................................................................... 13

2.3 DELIMITAÇÕES .......................................................................................................... 14

2.4 LIMITAÇÕES ............................................................................................................... 14

2.5 DELINEAMENTO ........................................................................................................ 14

3 SISTEMAS ESTRUTURAIS DE LAJES ..................................................................... 17

3.1 REQUISITOS MÍNIMOS DE DESEMPENHO DAS LAJES ......................................

3.1.1 Resistência estrutural e mecânica ...........................................................................

3.1.2 Deformabilidade ........................................................................................................

3.1.3 Isolamento acústico ...................................................................................................

3.1.4 Resistência ao fogo ....................................................................................................

18

19

20

20

21

3.2 PRÉ-FABRICAÇÃO X MOLDAGEM IN LOCO ........................................................ 22

3.3 CONCRETO PROTENDIDO X CONCRETO ARMADO .......................................... 23

3.4 LAJES MACIÇAS DE CONCRETO ARMADO .........................................................

3.4.1 Geometria ..................................................................................................................

3.4.2 Aspectos de produção ...............................................................................................

3.4.3 Transporte .................................................................................................................

3.4.4 Reprojeto da laje .......................................................................................................

3.5 LAJES ALVEOLARES PROTENDIDAS PRÉ-FABRICADAS .................................

3.5.1 Geometria ..................................................................................................................

3.5.2 Aspectos de produção ...............................................................................................

3.5.3 Transporte vertical e horizontal ..............................................................................

4 PROCESSOS DE EXECUÇÃO DE SISTEMAS DE VEDAÇÃO HORIZONTAL.

4.1 PROCESSO PARA EXECUÇÃO DE LAJES MACIÇAS DE CONCRETO ARMADO MOLDADAS IN LOCO ...............................................................................

4.1.1 Apresentação da obra ...............................................................................................

4.1.2 Documentos ...............................................................................................................

4.1.3 Recebimento e armazenamento dos materiais .......................................................

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4.1.4 Montagem das armaduras de pilares e vigas .........................................................

4.1.5 Montagem das fôrmas ..............................................................................................

4.1.6 Marcação dos pilares ................................................................................................

4.1.7 Montagem dos pilares ...............................................................................................

4.1.8 Montagem das fôrmas das vigas ..............................................................................

4.1.9 Montagem da laje ......................................................................................................

4.1.10 Concretagem dos pilares ........................................................................................

4.1.11 Nivelamento da fôrma da laje ................................................................................

4.1.12 Colocação das armaduras das vigas ......................................................................

4.1.13 Fixação das passagens hidráulicas ........................................................................

4.1.14 Fixação dos pontos elétricos ...................................................................................

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53

53

53

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4.1.15 Colocação das armaduras positivas ......................................................................

4.1.16 Colocação das instalações elétricas embutidas .....................................................

4.1.17 Colocação das armaduras negativas .....................................................................

4.1.18 Fixação das mestras ................................................................................................

4.1.19 Preparação para a concretagem ............................................................................

4.1.20 Concretagem da laje ...............................................................................................

4.1.21 Cura do concreto .....................................................................................................

4.2 PROCESSO PARA EXECUÇÃO DE LAJES ALVEOLARES PROTENDIDAS PRÉ-FABRICADAS .......................................................................................................

4.2.1 Apresentação da obra ...............................................................................................

4.2.2 Condições para início dos trabalhos ........................................................................

4.2.3 Locação do guindaste ................................................................................................

4.2.4 Chegada dos painéis na obra ...................................................................................

4.2.5 Içamento dos painéis .................................................................................................

4.2.6 Montagem dos painéis ..............................................................................................

4.2.7 Equalização das lajes ................................................................................................

4.2.8 Chaveteamento ..........................................................................................................

4.2.9 Capeamento ...............................................................................................................

5 COMPARATIVO DOS PROCESSOS DE EXECUÇÃO ...........................................

6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ........................................................................................

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REFERÊNCIAS ................................................................................................................... 79

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__________________________________________________________________________________________ Lajes alveolares protendidas pré-fabricadas e maciças de concreto armado moldadas in loco:

comparativo dos processos de execução

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1 INTRODUÇÃO

A construção civil tem sido considerada atrasada em relação a outros ramos industriais,

principalmente devido à baixa produtividade, grande desperdício de materiais, morosidade e

baixo controle de qualidade. A escassez de matéria-prima, a lentidão dos processos artesanais

e a carência crescente da mão de obra qualificada são alguns dos principais fatores que

propiciaram a evolução da indústria de pré-fabricados. Sendo assim, uma das formas mais

efetivas de industrializar o setor da construção civil é transferir o trabalho realizado nos

canteiros para fábricas permanentes e modernas, possibilitando, dessa forma, processos de

produção mais eficientes e racionais, trabalhadores especializados, repetição de tarefas,

controle de qualidade, etc.

Pelo fato do uso dos materiais ser altamente potencializado e otimizado, os elementos pré-

fabricados de concreto são mais econômicos e racionais, além de apresentarem maior rapidez,

desempenho estrutural, versatilidade arquitetônica, com alto nível organizacional da produção

e maior durabilidade do que as construções moldadas no local. A pré-fabricação é obtida por

meio do uso de equipamentos modernos, controlados por computador e de procedimentos de

fabricação cuidadosamente elaborados para o preparo do concreto, o qual pode ser

perfeitamente adaptado aos requisitos de cada tipo de componente para otimizar o uso dos

materiais mais caros.

Além disso, o uso de lajes pré-fabricadas é uma solução relevante para obras que necessitam

reduzir seu tempo de execução. Dentre os vários tipos existentes, destacam-se as lajes

alveolares protendidas, as quais consistem em um sistema que além de propiciar maior

agilidade, apresenta diversas vantagens frente a outros tipos de lajes, tais como não necessitar

o uso de escoramento, propiciar a utilização em maiores vãos e suportar maiores cargas.

Devido a toda essa possibilidade de industrialização no setor da Engenharia Civil, este

trabalho tem o propósito de analisar o uso de lajes alveolares protendidas pré-fabricadas em

comparação com o sistema de lajes maciças de concreto armado moldadas in loco. Para tanto,

a fim de estabelecer um comparativo, serão considerados a geometria, os métodos de

produção e de transporte de ambos os processos de execução das lajes.

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2 DIRETRIZES DA PESQUISA

Para a elaboração do presente trabalho foram definidas as seguintes diretrizes que

determinaram o seu desenvolvimento.

2.1 QUESTÃO DE PESQUISA

A questão de pesquisa deste trabalho é: quais as vantagens e desvantagens na execução de

lajes, comparando-se os sistemas de lajes alveolares protendidas pré-fabricadas e maciças de

concreto armado moldadas in loco?

2.2 OBJETIVOS DO TRABALHO

Os objetivos do trabalho estão classificados em principal e secundários e são apresentados nos

próximos itens.

2.2.1 Objetivo principal

O objetivo principal deste trabalho é o estabelecimento de um comparativo dos processos de

execução entre lajes alveolares protendidas pré-fabricadas e maciças de concreto armado

moldadas in loco, destacando as vantagens e desvantagens dos sistemas.

2.2.2 Objetivos secundários

Os objetivos secundários deste trabalho são os seguintes:

a) descrição do método construtivo;

b) registro da observação dos processos em execução.

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comparativo dos processos de execução

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2.3 DELIMITAÇÕES

O trabalho delimita-se ao acompanhamento e comparação dos sistemas de lajes alveolares

protendidas pré-fabricadas e maciças de concreto armado moldadas in loco em obras situadas

em Porto Alegre.

2.4 LIMITAÇÕES

O trabalho limita-se a comparar apenas duas obras na cidade de Porto Alegre, sendo obras de

portes e de empresas diferentes.

2.5 DELINEAMENTO

O trabalho será realizado através das etapas apresentadas a seguir e representadas na figura 1:

a) pesquisa bibliográfica;

b) coleta de dados na obra;

c) descrição dos dados coletados;

d) comparativo entre os processos;

e) considerações finais.

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Figura 1 – Etapas da pesquisa

(fonte: elaborada pelo autor)

Essas etapas são descritas nos próximos parágrafos.

Inicialmente realizou-se uma pesquisa bibliográfica sobre os dois métodos de execução de

lajes: alveolares protendidas pré-fabricadas e maciças de concreto armado moldadas in loco.

Ressalta-se que tal etapa foi feita com maior intensidade no início do trabalho de pesquisa,

porém sua execução continuou ao longo de todo o desenvolvimento do mesmo, com a

finalidade de fornecer subsídios para todas as etapas.

Em seguida, foi realizada uma coleta de dados através de visitas em obras, com o

acompanhamento de um engenheiro e/ou equipe especializada, os quais apresentaram todo o

processo de execução das lajes além de esclarecerem eventuais dúvidas. A etapa teve como

objetivo obter o máximo de informações dos agentes envolvidos nos processos de execução

dos métodos. Essa fase foi dividida em duas fases, fazendo-se contato com:

a) projetistas de arquitetura e/ou engenheiros residentes;

b) equipes de montagem e execução dos métodos analisados (visita à obra e acompanhamento dos processos de execução).

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comparativo dos processos de execução

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Essa etapa buscou subsídios para descrever as variáveis direta e indiretamente envolvidas,

como:

a) características gerais dos materiais e componentes;

b) aspectos de produção;

c) transporte vertical e horizontal.

Com isso, pode-se realizar a comparação entre os processos de execução. E, por fim, o

estabelecimento das considerações finais da pesquisa.

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3 SISTEMAS ESTRUTURAIS DE LAJES

Lajes ou placas são elementos estruturais bem conhecidos presentes nas construções desde a

antiguidade e que vêm sofrendo um grande processo evolutivo ao longo desse período, com o

objetivo de melhorar o desempenho para determinadas aplicações, satisfazendo requisitos

arquitetônicos, econômicos e de segurança (SOUZA; CUNHA1, 1998 apud DUTRA, 2005, p.

7). Dessa forma, segundo a NBR 6118 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS

TÉCNICAS, 2003, p. 75), elas podem ser classificadas, em sua maioria, como elementos

estruturais de formato retangular e de superfície plana que possuem função de absorver as

cargas normais ao seu plano, sendo que tal situação confere à laje o comportamento de placa

(figura 2).

Figura 2 – Placa com ações verticais perpendiculares à sua superfície

(fonte: SILVA, 2005, p. 13)

As lajes, por sua vez, distribuem-se por grande parte da extensão dos pavimentos e possuem

comportamento bidimensional, além de receberem e transmitirem as ações das cargas que

nela atuam para as vigas e pilares (BRUMATTI, 2008, p. 26). Dessa forma, as lajes servem

como elementos de vedação horizontal, proporcionando superfícies de segurança nas quais

podem ser realizadas atividades, caracterizando sua principal função de sustentar pessoas e

objetos (RANGEL, 2009, p. 2).

Ainda, de acordo com a NBR 6120 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS

TÉCNICAS, 1980, p. 1-5), pode-se citar como as cargas usualmente atuantes nas lajes: o peso

1 SOUZA, V. C. M.; CUNHA, A. J. P. Lajes em concreto armado e protendido. Niterói: EDUFF, 1998.

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comparativo dos processos de execução

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próprio; o peso de revestimento (pavimento, por exemplo, granito, tábua corrida; revestimento

da face inferior); a impermeabilização/isolamento, as sobrecargas de utilização e as

coberturas.

As lajes apresentam funções de contraventamento uma vez que auxiliam no enrijecimento de

vigas quando concretadas com as mesmas, por serem elementos rígidos em seu plano. Além

disso, servem como isolantes térmicos e acústicos (SOUZA; CUNHA2, 1998 apud DUTRA,

2005, p. 7).

Vários são os métodos construtivos que estão sendo bem aceitos no mercado da construção

civil, sendo que as tecnologias visam à redução de custos, beneficiando o uso em edificações.

Devido à ampla utilização, há no mercado diversos tipos de lajes, os quais são escolhidos de

acordo com a necessidade, a fim de suprir as características de cada canteiro de obra.

Algumas lajes são mais resistentes, já outras, pelo fato de serem mais leves, são utilizadas

para reduzir a carga das estruturas. Existem ainda, aquelas que visam economizar a

quantidade de concreto, devido ao seu formato, como as nervuradas (RANGEL, 2009, p. 2-3).

A seguir, serão citados os requisitos mínimos de desempenho das lajes, dando enfoque à

resistência, à deformabilidade, ao isolamento acústico e à resistência ao fogo. Além disso, se

conceituará o termo pré-fabricação, assim como se estabelecerá um comparativo entre

concreto protendido e concreto armado e entre os processos de execução das lajes alveolares

protendidas pré-fabricadas e maciças de concreto armado moldadas in loco, destacando suas

características.

3.1 REQUISITOS MÍNIMOS DE DESEMPENHO DAS LAJES

A NBR 15575-3 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2008, p. vii, 10,

14, 35), trata dos requisitos para os sistemas de pisos internos. Estes, por sua vez, podem ser

apoiados sobre o solo ou podem atuar como elementos de separação entre pavimentos

sucessivos. São constituídos por suporte estrutural, eventuais camadas intermediárias e

acabamento ou revestimento superficial, sendo que os requisitos necessários do sistema estão

2 SOUZA, V. C. M.; CUNHA, A. J. P. Lajes em concreto armado e protendido. Niterói: EDUFF, 1998.

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especificados nessa norma de Desempenho de Edifícios Habitacionais de até Cinco

Pavimentos: pisos internos.

No caso das edificações com um número maior de pavimentos, essa Norma também pode ser

empregada levando-se em consideração a inexistência de outra no País que estabeleça os

requisitos de desempenho para tais construções. Sendo que, pelo mesmo motivo, ela pode ser

adotada na execução de lajes com painéis pré-fabricados.

Os requisitos de desempenho são variáveis qualitativas e os critérios de desempenho traduzem

os mesmos para uma forma quantitativa. Sendo assim, os requisitos avaliados nesse trabalho

que serão detalhados nos próximos itens, são:

a) resistência estrutural e mecânica;

b) deformabilidade;

c) isolamento acústico;

d) resistência ao fogo.

3.1.1 Resistência estrutural e mecânica

Segundo Sabbatini (1984), a avaliação da resistência mecânica é muito importante para

determinar a segurança estrutural da edificação, uma vez que é possível analisar a capacidade

que os elementos de vedação têm de resistirem quando submetidos a forças exercidas sobre

suas faces.

A NBR 15575-3 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2008, p. 4-5)

menciona que os pisos internos devem ser projetados, construídos e montados de forma a

atender às exigências da NBR 15575-2/2008 – Edifícios Habitacionais de até Cinco

Pavimentos – Parte 2: requisitos para os sistemas estruturais, a fim de assegurar estabilidade e

segurança estrutural. Além disso, especifica que sob as condições de serviço, incluindo

carregamentos estáticos e dinâmicos, os pisos internos da habitação devem ser resistentes

frente às cargas de projeto. Dessa forma, os pisos não devem apresentar ruína, fissuras ou

deformações que coloquem em risco a integridade física, provoquem sensação de insegurança

ou prejudiquem a funcionalidade do piso.

Ainda de acordo com a NBR 15575-3 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS

TÉCNICAS, 2008, p. 4-5, 10, 17-18), os pisos devem resistir a esforços mecânicos que

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__________________________________________________________________________________________ Lajes alveolares protendidas pré-fabricadas e maciças de concreto armado moldadas in loco:

comparativo dos processos de execução

20

provocam desgaste por abrasão ou riscos associados às condições de uso em cada ambiente,

considerando inclusive as peculiaridades do entorno da habitação, de forma a garantir a vida

útil estabelecida em projeto. Além disso, quando em contato com o solo devem ser estanques

à umidade proveniente do mesmo, evitando desconforto, risco de acidentes e risco à saúde dos

usuários, bem como danos a elementos construtivos da habitação.

3.1.2 Deformabilidade

A contra-flecha excessiva é considerada um tipo de deformação das lajes alveolares

protendidas que pode gerar desperdício de material, pelo fato de dificultar alguns processos,

tais como, montagem dos painéis e concretagem da capa. Devido à curvatura exagerada

resultante das peças, a concretagem da capa exigirá uma maior quantidade de concreto nas

extremidades para atingir o nivelamento e a espessura prevista no projeto (PETRUCELLI,

2009, p. 48).

As deformações excessivas e a tendência à vibração podem ser indesejáveis por motivos

descritos na NBR 6118 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2003, p.

69), tais como:

a) interferência na aceitabilidade sensorial, uma vez que se deve evitar que ocorram vibrações e efeitos visuais indesejáveis;

b) alguns efeitos podem impedir o uso adequado da construção;

c) existem efeitos que estão relacionados ao mau funcionamento devido a deslocamentos gerados por elementos que não fazem parte da estrutura, porém encontram-se ligados a ela;

d) alguns efeitos agem diretamente na estrutura, alterando sua estabilidade.

3.1.3 Isolamento acústico

O piso da habitação deve proporcionar isolamento acústico adequado entre unidades

habitacionais distintas ou entre dependências de uma mesma unidade, quando destinadas ao

repouso e ao lazer, visando atenuar a passagem de som resultante do dia-a-dia. Sendo assim,

na avaliação deste desempenho devem ser considerados o isolamento de ruído de impacto no

piso (deslocamento de pessoas, queda de objetos, etc.) e o isolamento de ruído aéreo

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(conversa, TV, rádio, etc.), de modo a garantir conforto e privacidade acústica

(ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2008, p. 12).

Desta forma, o isolamento acústico é um aspecto importante na escolha do tipo de piso. O

isolamento de ruído aéreo, por sua vez, depende do peso dos painéis, o que possibilita aos

pisos de concreto atenderem a estes requisitos. Por outro lado, quando se trata do isolamento

de ruído devido a impactos, deve-se levar em consideração outros critérios, por exemplo, no

caso de mezaninos suspensos (SARTOR; SILVA, 2008, p. 26).

3.1.4 Resistência ao fogo

Segundo Sabbatini et al. (1993, p. 15) e a NBR 15575-3 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE

NORMAS TÉCNICAS, 2008, p. 3, 6-8), os pisos de edifícios com multipavimentos devem

ser projetados e construídos de forma a:

a) apresentar capacidade de resistir ao fogo, por um determinado período, a fim de manter sua estabilidade, integridade, estanqueidade (às chamas e aos gases) e isolamento térmico;

b) ser constituído por materiais (revestimento, acabamento e isolamento termo-acústico) capazes de controlar a propagação das chamas entre unidades próximas (quadro 1);

c) facilitar a saída dos usuários da habitação numa situação de incêndio.

Quadro 1 – Resistência mínima ao fogo de elementos construtivos

(fonte: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2008, p. 7)

De acordo com São Paulo3 (2001 apud OLIVEIRA, 2002, p. 62), “[...] os elementos de

compartimentação (incluindo as fachadas, as paredes externas e a selagem dos shafts e dutos)

e os elementos estruturais devem apresentar um tempo requerido de resistência ao fogo

3 SÃO PAULO. Secretaria de Estado do Governo e Gestão Estratégica. Decreto Estadual n. 46076, de 31 de agosto de 2001. Institui o regulamento de segurança contra incêndio das edificações e áreas de risco para os fins da Lei n. 684, de 30 de setembro de 1975 e estabelece outras providências. São Paulo, SP, 2001.

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comparativo dos processos de execução

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(TRRF), no mínimo, igual ao da estrutura principal.”. Neste caso, este tempo dependerá da

altura e do tipo de ocupação da edificação, sendo que o tempo mínimo é de 30 minutos.

Os pisos pré-moldados de concreto armado ou protendido apresentam uma resistência ao

fogo, normalmente, de 1 a 2 horas. Dessa forma, todos os pavimentos de concreto podem

resistir até 1 hora sem necessidade de medida especial, porém, para uma proteção superior a 1

hora e 30 minutos, será necessário aumentar o recobrimento sobre as armaduras (SARTOR;

SILVA, 2008, p. 26).

3.2 PRÉ-FABRICAÇÃO X MOLDAGEM IN LOCO

A conceituação de pré-fabricados muitas vezes é confundida com a de pré-moldados, sendo

que, segundo a NBR 9062 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2001,

p. 2), o nível de controle de qualidade é a principal diferença. De acordo com El Debs (2000,

p. 1), “[...] a pré-moldagem aplicada à produção em grande escala resulta em pré-fabricação,

que, por sua vez, é uma forma de buscar a industrialização da construção.”.

Segundo Rodrigues (1991, p. 2), os pré-fabricados e os pré-moldados podem ser

caracterizados como:

Pré-fabricado: elemento que é executado fora do local de utilização definitivo da estrutura, produzido em usina ou instalações análogas, que disponham de pessoal e instalações laboratoriais permanentes para o controle de qualidade, que deve abranger pelo menos as seguintes etapas de produção: fôrmas, armadura, mistura e lançamento do concreto, armazenamento, transporte e montagem.

Pré-moldado: elemento que é executado fora do local de utilização definitivo da estrutura, produzido em condições menos rigorosas de controle de qualidade, sem a necessidade de pessoa, laboratório e instalações congêneres próprias.

Ainda, Lima (2004, p. 22) menciona que “[...] o pré-fabricado é considerado uma forma

extremamente ágil na edificação de construções, capaz de contemplar do simples ao

sofisticado [...]”. Além disso, a utilização de pré-moldados em estruturas de edificações tem

origem bastante antiga, sendo que, segundo El Debs (2000, p. 29), acredita-se que sua

primeira utilização foi realizada em 1891 na construção do Cassino de Biarritz, na França. O

quadro 2 ilustra algumas das vantagens do sistema pré-fabricado frente ao sistema in loco.

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Quadro 2 – Principais benefícios do sistema pré-fabricado

(fonte: LIMA, 2004, p. 22)

Segundo Brumatti (2008, p. 49), outra diferença que pode ser mencionada é em relação ao

tipo de fôrma utilizada para a confecção das lajes, uma vez que no sistema pré-moldado se

utiliza fôrmas metálicas (vantagem quando o volume de peças a ser produzido for elevado) e

no convencional, fôrmas de madeira (apresentam como desvantagem a baixa possibilidade de

reutilização gerando desperdício de material e um custo maior). No entanto, o sistema pré-

moldado tem como desvantagem a necessidade de acompanhamento de uma empresa

terceirizada detentora de conhecimento, devido ao fato desse sistema não ser de uso corrente.

Ainda, de acordo com Brumatti (2008, p. 49-50), a etapa do escoramento não é considerada

no sistema pré-fabricado, enquanto que no convencional a mesma deve ser analisada devido

ao elevado custo. Já a escolha de equipamentos de montagem é uma etapa presente somente

no sistema pré-fabricado. Isso ocorre devido à necessidade do transporte durante o içamento

para posterior instalação no seu destino, elevando, dessa forma, o custo inicial da obra quando

esse sistema for utilizado.

3.3 CONCRETO PROTENDIDO X CONCRETO ARMADO

Bastos (2006, p. 8) menciona que:

O concreto protendido é um refinamento do concreto armado, onde a idéia básica é aplicar tensões prévias de compressão nas regiões da peça que serão tracionadas pela ação do carregamento externo aplicado. Desse modo, as tensões de tração são diminuídas ou até mesmo anuladas pelas tensões de compressão pré-existentes ou

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comparativo dos processos de execução

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pré-aplicadas. Com a protensão contorna-se a característica negativa de baixa resistência do concreto à tração.

A principal diferença quanto à composição entre o concreto protendido e o armado, está no

tipo de armadura que será utilizada além da interação entre o concreto e a mesma

(BARBOZA, 2008, p. 46). Dessa forma, no concreto protendido emprega-se a armadura ativa

(aderida ou não ao concreto), a qual, de acordo com a NBR 6118 (ASSOCIAÇÃO

BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2003, p. 4), é “Constituída por barras, fios

isolados ou cordoalhas, destinadas à produção de forças de protensão, isto é, na qual se aplica

um pré-alongamento inicial.”. Por outro lado, no concreto armado ocorre a utilização de

armadura passiva aderida ao concreto, sendo que esta, por sua vez é caracterizada pela NBR

6118 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2003, p. 4) como sendo

“Qualquer armadura que não seja usada para produzir forças de protensão, isto é, que não seja

previamente alongada.”.

Segundo Barboza (2008, p. 48), o concreto protendido, independente do tipo de protensão,

apresenta as seguintes vantagens em relação ao concreto armado:

a) controle das deflexões;

b) aumento no controle de fissuras;

c) redução nas tensões de tração provocadas pela flexão e pelos esforços cortantes;

d) permite vencer vãos maiores que o concreto armado convencional; para o mesmo vão, permite reduzir a altura necessária de vigas e lajes;

e) facilita o emprego da pré-moldagem, uma vez que a protensão praticamente elimina a fissuração durante o transporte das peças;

f) como as tensões introduzidas no ato da protensão, tanto no aço como no concreto, são muito superiores que as correspondentes à situação da peça em serviço, as operações de protensão funcionam como uma prova de carga da estrutura.

Por outro lado, também existem desvantagens do concreto protendido frente ao concreto

armado, tais como (BARBOZA, 2008, p. 48-49):

a) corrosão da cordoalha de protensão, podendo ocasionar acidentes;

b) necessidade de um projeto bem elaborado;

c) custo elevado, por não ser um sistema tão popular.

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De acordo com Pfeil (1988, p. 1-2), a protensão é um “[...] artifício de introduzir, numa

estrutura, um estado prévio de tensões, de modo a melhorar sua resistência ou seu

comportamento, sob ação de diversas solicitações.”, sendo que na prática, esse procedimento

é realizado através da tração e ancoramento dos cabos de aço de alta resistência, aumentando

a eficiência do material. De acordo com Rocha4 (1972 apud MIGLIORE, 2008, p. 30), o

principal objetivo desse tipo de concreto é “[...] criar um processo que permite usar aços de

alta resistência à tração, obtendo assim, estruturas mais leves e esbeltas com o uso de concreto

de elevada resistência à compressão.”.

A NBR 6118 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2003, p. 4) que

regula o projeto de estruturas de concreto armado e protendido, menciona que os elementos de

concreto protendido são:

Aqueles nos quais parte das armaduras é previamente alongada por equipamentos especiais de protensão com a finalidade de, em condições de serviço, impedir ou limitar a fissuração e os deslocamentos da estrutura e propiciar o melhor aproveitamento de aços de alta resistência no estado limite último (ELU).

3.4 LAJES MACIÇAS DE CONCRETO ARMADO

Segundo Veríssimo et al. (2008, p. 4.5), “Chama-se de laje maciça a laje de concreto com

espessura constante, moldada in loco a partir do lançamento do concreto fresco sobre um

sistema de formas planas.”, sendo assim, elas necessitam, obrigatoriamente, de fôrmas e

escoras para sustentarem a estrutura. Dessa forma, a laje maciça é o sistema construtivo mais

empregado na construção civil e envolve várias etapas como a colocação de armadura,

instalações embutidas (elétricas, hidráulicas, etc.), transporte do concreto e concretagem

(MONT’ALVERNE5, 1998 apud ALLGAYER, 2010, p. 18-19).

Nos próximos itens serão abordados, sobre as lajes maciças de concreto armado, a geometria,

os aspectos de produção, citando vantagens e desvantagens, o transporte utilizado nesse

sistema, além do reprojeto da laje.

4 ROCHA, A. M. Concreto protendido: novo curso prático de concreto armado. Rio de Janeiro: Científica, 1972. v. 5.

5 MONT’ALVERNE, A. M. Ferramentas Computacionais para o Projeto de Lajes em Concreto Armado. 1998. 200 f. Tese (Doutorado em Engenharia) – Faculdade de Engenharia, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro.

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comparativo dos processos de execução

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3.4.1 Geometria

Segundo Bianco (1999), o concreto armado é definido como sendo o material de construção

composto pela associação de concreto com barras de aço, as quais quando calculadas por um

engenheiro ou arquiteto, permitem a obtenção de estruturas aptas a resistir a variadas

sobrecargas. Essas barras, as quais constituem a armadura, são posicionadas dentro da fôrma,

antes do lançamento do concreto plástico que irá envolvê-las e, após o seu endurecimento,

dará origem a um elemento de concreto armado (ANDOLFATO, 2002, p. 1).

Dessa forma, as lajes de concreto armado podem ser classificadas tanto quanto ao seu padrão

de acabamento (convencional, nivelada e acabada), como quanto ao seu grau de

industrialização (tradicional e racionalizada) (SOUZA; MELHADO, 1996, p. 3-5):

a) convencionais: são aquelas em que não existe um controle efetivo do seu nivelamento e rugosidade superficial durante a execução, sendo que para melhorar esse problema há a necessidade da utilização de uma camada de contrapiso;

b) niveladas: existe, no momento da execução das lajes, um controle do seu nivelamento (tolerância especificada), permitindo, dessa forma, o recebimento de uma camada mínima de contrapiso;

c) acabadas: devem fornecer uma superfície plana, nivelada e com rugosidade superficial adequada que possibilite a fixação do revestimento, dispensando o contrapiso;

d) tradicionais: devido à falta de planejamento prévio, a utilização desse tipo de laje, gera desperdício de material e mão de obra, além da baixa produtividade;

e) racionalizadas: nesse caso ocorre a padronização dos procedimentos, uma vez que há um planejamento prévio. Esse tipo de laje possibilita uma maior precisão dimensional e qualidade de acabamento, evitando o desperdício de materiais.

Barros e Melhado (2006, p. 20) mencionam que as estruturas de edifícios executados em

concreto armado comumente recebem a denominação de estruturas convencionais ou

tradicionais (figura 3), as quais são constituídas por pilares, vigas e lajes produzidas com

concreto armado moldado no local (laje-viga-pilar), conforme ilustrado na figura 4.

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Figura 3 – Representação esquemática de uma estrutura de laje de concreto armado

(fonte: SPOHR, 2008, p. 31)

Figura 4 – Representação esquemática da execução da estrutura de concreto armado

(fonte: BARROS; MELHADO, 2006, p. 37)

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comparativo dos processos de execução

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A espessura da laje maciça interfere diretamente no custo da mesma, devido ao fato de alterar

consideravelmente o volume de concreto, e, consequentemente, o seu peso próprio. Sendo

assim, pode-se dizer que as lajes com espessura pequena (esbeltas) são mais econômicas,

porém, por outro lado, podem sofrer deformações acentuadas e problemas patológicos,

causando desconforto para os usuários e, ainda, proporcionar pouco isolamento acústico

(VERÍSSIMO et al., 2008, p. 4.5). Cabe ainda ressaltar que a espessura econômica para lajes

está associada ao tamanho dos vãos, sendo que segundo Spohr (2008, p. 31), a laje maciça

convencional não é adequada para vencer grandes vãos (acima de 10m).

Devido a isso, de acordo com Veríssimo et al. (2008, p. 4.5), alguns limites mínimos para a

espessura devem ser respeitados quando se trata de lajes maciças (quadro 3). Sendo assim,

projetar lajes maciças convencionais com dimensões superiores a 6,0 m (na menor dimensão)

são menos econômicas pelo fato de necessitarem de um aumento considerável da espessura

para não comprometerem a estrutura.

Quadro 3 – Dimensões mínimas para lajes maciças

(fonte: adaptado de VERÍSSIMO et al., 2008, p. 4.5)

3.4.2 Aspectos de Produção

Barros e Melhado (2006, p. 72) citam os seguintes passos para a produção da estrutura:

a) recebimento do sistema de fôrmas;

b) montagem das fôrmas e armaduras dos pilares;

c) recebimento das fôrmas e armaduras dos pilares;

d) liberação dos pilares;

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e) montagem das fôrmas de vigas e lajes;

f) liberação das fôrmas de vigas e lajes;

g) concretagem dos pilares;

h) montagem da armadura de vigas e lajes;

i) liberação da armadura de vigas e lajes;

j) concretagem de vigas e lajes;

k) desfôrma [...].

A figura 5 ilustra o processo básico de produção de uma laje em concreto armado com um

diagrama.

Figura 5 – Representação esquemática da produção de lajes em concreto armado

(fonte: BARROS; MELHADO, 2006, p. 20)

Segundo NBR 15696 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2009, p. 3,

10), as fôrmas são estruturas provisórias que possuem algumas funções, tais como, moldar e

suportar o concreto fresco até que ele atinja a resistência de projeto. Moliterno6 (1989 apud

ALLGAYER, 2010, p. 20) menciona que o principal material utilizado na produção das

fôrmas da obra (confecção de travessões, painéis e acessórios de travamento), no sistema

6 MOLITERNO, A. Escoramentos, Cimbramentos, Fôrmas para concreto armado e travessias em estruturas de madeira. São Paulo: Edgard Blücher, 1989.

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comparativo dos processos de execução

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construtivo de lajes maciças de concreto armado moldadas in loco, é a madeira (pinus elliottii

e eucalipto). Nesse caso, de acordo com Bianco (1999), do ponto de vista econômico e

ecológico, é interessante analisar o reaproveitamento das fôrmas, buscando o máximo de

reutilizações das mesmas sem, no entanto, comprometer a qualidade final da estrutura.

De acordo com Veríssimo et al. (2008, p. 4.9), “Os desenhos de fôrmas devem permitir um

perfeito conhecimento da forma e dimensões de todos os elementos da estrutura. Envolvem

plantas, cortes, elevações e detalhes dos elementos estruturais.”. Devido a isso, Barros e

Melhado (2006, p. 24-25) mencionam que as fôrmas para estruturas de concreto armado

devem apresentar as seguintes características:

a) resistência mecânica para tolerar os esforços do próprio peso acrescidos do peso do concreto e do aço, além do tráfego de pessoas e equipamentos;

b) rigidez para que não ocorra deformação frente aos esforços citados acima;

c) deve proporcionar segurança tanto para o sistema de fôrmas, quanto para os trabalhadores envolvidos na sua produção e montagem;

d) apresentar estanqueidade, geometria, estabilidade dimensional e textura superficial de acordo com o projeto a ser executado;

e) facilidade na montagem e na desmontagem permitindo as várias reutilizações sem acarretar danos ao concreto;

f) permitir o ideal posicionamento da armadura.

Uma das etapas importantes, relacionadas ao sistema de fôrmas de lajes, é o escoramento, o

qual, segundo Allgayer (2010, p. 20), “[...] é responsável pela transmissão dos esforços do

sistema de fôrmas para outros pavimentos.”. Este, por sua vez, deve ser resistente a fim de

impedir a deformação da estrutura (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS

TÉCNICAS, 2004, p. 6). A outra etapa a ser citada, é a utilização de desmoldantes que

facilitam a retirada das fôrmas após a concretagem, resultando em um concreto com uma

superfície menos rugosa (ALLGAYER, 2010, p. 20).

Após este processo, a laje é, então, encaminhada para a colocação de esperas, para eventuais

passagens de tubulações de instalação elétrica, hidráulica e de esgoto, além de tubulações

embutidas e armaduras, as quais são responsáveis por absorver os esforços de tração. Por fim,

a laje passa pelo processo de concretagem (mistura, transporte, lançamento, adensamento e

cura), seguido da desfôrma e do reescoramento, encerrando o processo de execução da laje

maciça de concreto armado moldada in loco (ALLGAYER, 2010, p. 20-23). Segundo a NBR

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14931 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2004, p. 6), nessa etapa

final, “A retirada de fôrmas e escoramentos deve ser executada de modo a respeitar o

comportamento da estrutura em serviço.”.

Além do cuidado em todo o processo de produção da laje maciça de concreto armado, é

necessário avaliar, também a qualidade do concreto, o qual, de acordo com Neville7 (1997,

apud ALLGAYER, 2010, p. 22), deve apresentar fluidez que é caracterizada pela “[...]

habilidade do concreto em mover-se entre obstáculos [...]” e coesão que “[...] representa a

resistência do concreto em segregar-se ou sofrer exsudação.”.

Segundo Andolfato (2002, p. 2-3) e Boaventura (2009, p. 18-19), o concreto armado possui

papel fundamental na construção civil, devido principalmente às seguintes vantagens:

a) facilidade e grande disponibilidade de aquisição dos materiais que o compõem (água, cimento e agregados);

b) boa durabilidade;

c) materiais com custo relativamente baixo;

d) facilidade de adaptação às formas construtivas;

e) não necessita de mão de obra qualificada;

f) facilidade de execução, não necessitando de tecnologia avançada para a produção e construção;

g) elevada resistência a diversas ações, tais como, choque e vibrações, efeitos térmicos, atmosféricos e desgastes mecânicos;

h) apresenta um baixo custo de manutenção para as estruturas.

Como vantagens das lajes maciças de concreto armado podem-se citar (ALBUQUERQUE,

1999, p. 21, 23; SPOHR, 2008, p. 31):

a) a grande quantidade de vigas oferece à estrutura boa rigidez frente ao contraventamento;

b) por ser um sistema muito utilizado, a mão de obra já é bastante treinada.

Mesmo havendo diversas vantagens, o concreto armado apresenta algumas desvantagens que

podem ser fundamentais para a escolha ou não de sua utilização em um projeto. Segundo

Albuquerque (1999, p. 21), Boaventura (2009, p. 19) e Spohr (2008, p. 31), dentre as

desvantagens das lajes maciças de concreto armado estão:

7 NEVILLE, A. M. Propriedades do Concreto. 2. ed. São Paulo: Pini, 1997.

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comparativo dos processos de execução

32

a) limitação quanto a sua utilização devido ao peso próprio muito elevado, podendo acarretar na elevação do seu custo;

b) necessita da utilização de fôrmas e de escoramento, os quais só devem ser retirados após o concreto alcançar a resistência esperada;

c) alto consumo de madeira (fôrmas e escoramento), concreto (devido ao consumo das lajes) e aço;

d) a laje maciça convencional não tem capacidade para grandes vãos;

e) devido à grande quantidade de vigas, o pavimento se torna muito recortado, diminuindo, dessa forma, o aproveitamento das fôrmas.

3.4.3 Transporte

Segundo Barros e Melhado (2006, p. 84-85), “Uma vez liberado, o concreto deverá ser

transportado para o pavimento em que está ocorrendo a concretagem, o que poderá ser

realizado por elevadores de obra e jericas, gruas com caçambas, ou bombeamento.”. Neste

caso, quando o concreto for transportado por meio da bomba, recomenda-se lançar o mesmo

diretamente sobre a laje e espalhar com auxílio de pás e enxadas.

3.4.4 Reprojeto da Laje

O reprojeto constitui-se de atividades destinadas à realização das correções e ajustes das

especificações estabelecidas no detalhamento do projeto executivo do piso, os quais se

desenvolverão durante a obra, ou seja, Souza e Melhado (1998) mencionam que “O reprojeto

refere-se à avaliação comparativa dos parâmetros adotados em projeto com aqueles

efetivamente obtidos, e à redefinição desse projeto, quando necessária, considerando as reais

condições de execução da obra.”.

Deseja-se que o detalhamento do revestimento de piso possa ser mantido ao máximo; porém,

considerando-se as características atuais do processo de produção de edifícios, acredita-se que

possam ser necessárias correções do desnivelamento em alguns ambientes de algumas lajes,

prevendo-se então para isso, reparos a serem realizados no concreto (SOUZA; MELHADO,

1998).

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33

3.5 LAJES ALVEOLARES PROTENDIDAS PRÉ-FABRICADAS

No atual mercado da construção civil existe uma ampla variedade de sistemas de lajes

disponíveis, com características que atendem de acordo com a relação sobrecarga/vão, porém,

o sistema de lajes alveolares tem obtido maior destaque na indústria de concreto pré-

fabricado. Estas são frequentemente utilizadas numa variedade de projetos em todo o mundo

pelo fato de serem eficientes componentes para pavimentos, oferecendo uma solução versátil

e, ao mesmo tempo econômica, que pode ser utilizada em diversos tipos de edificações

(PETRUCELLI, 2009, p. 1, 19). De acordo com Costa (2009, p. 2), “As lajes alveolares pré-

moldadas protendidas surgiram da necessidade de se reduzir o peso próprio do elemento e,

dessa forma, reduzir o custo de fabricação e o preço de venda, permitindo seu uso em grandes

vãos.”.

Dessa forma, as lajes alveolares protendidas pré-fabricadas são utilizadas em diferentes tipos

de construção pelo fato de serem consideradas soluções estruturais que se destacam no

sistema de pisos. Porém ainda não existe Brasil uma normalização específica que oriente a

padronização de projeto ou mesmo que estabeleça os critérios necessários de desempenho

para a realização de ensaios de controle de qualidade, visando à certificação desses produtos

(COSTA, 2009, p. 1-2).

Segundo Melo8 (2004 apud MIGLIORE, 2008, p. 34), existem no mercado da construção civil

basicamente dois tipos de lajes alveolares: a extrudada e a moldada, as quais serão

posteriormente apresentadas.

As lajes pré-fabricadas apresentam mais vantagens diante de várias situações quando

comparadas às estruturas moldadas in loco, tanto no projeto quanto no custo, o que as torna

comumente empregadas tanto em edificações comerciais quanto residenciais (PETRUCELLI,

2009, p. 19). Segundo Cassol Pré-Fabricados (2006), Petrucelli (2009, p. 20) e Villar (2002,

p. 1), uma série de vantagens técnicas podem ser citadas, tais como:

a) processo altamente automatizado e mecanizado;

b) rígido controle de qualidade em fábrica (sistema industrializado);

c) processo simplificado e rápido, possibilitando assim, economia no tempo, mão de obra e material;

8 MELO, C. E. E. Manual Munte de projeto em pré-fabricados de concreto. São Paulo: Pini, 2004.

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__________________________________________________________________________________________ Lajes alveolares protendidas pré-fabricadas e maciças de concreto armado moldadas in loco:

comparativo dos processos de execução

34

d) dispensa escoramentos e fôrmas na construção, além de utilizar menos concreto, contribuindo para a responsabilidade ambiental;

e) mão de obra reduzida devido à racionalização do trabalho (indústria);

f) boa produtividade com baixo custo de produção;

g) os vazios longitudinais presentes na laje facilitam as instalações elétricas e hidráulicas;

h) maior limpeza e organização na produção;

i) proporcionam conforto, devido ao bom isolamento térmico e acústico (rigidez do concreto associada aos vazios do interior das peças);

j) versatilidade do layout;

k) possibilita a aplicação em grandes vãos;

l) reduzem a carga sobre as estruturas e fundações, porém apresentam capacidade de carga superior à das lajes convencionais de concreto armado;

m) dispensa estocagem de material;

n) maior durabilidade (possibilita produção em larga escala);

o) diminuição do seu peso devido à presença dos alvéolos;

p) capacidade de minimizar o surgimento de fissuras e flechas.

O controle da fissuração é importante para vários aspectos, dentre eles, a segurança da

estrutura, as condições de funcionalidade, estética, desempenho, durabilidade e

impermeabilidade (SILVA, 2003, p. 80). Esse tipo de problema nos elementos estruturais de

concreto é causado, entre outros fatores, pela sua baixa resistência à tração, a qual pode ser

diminuída ou anulada com a protensão (PFEIL, 1988, p. 2).

Por outro lado, as lajes alveolares também apresentam algumas desvantagens, tais como

(PETRUCELLI, 2009, p. 20; VILLAR, 2002, p. 2):

a) dificuldade em realizar alguns projetos (largura padrão, recortes);

b) resistência à flexão transversal limitada devido à ausência de armadura nesse sentido;

c) necessita de equipamentos de produção e manuseamento, tais como, guinchos e gruas;

d) pelo fato de precisar de uma área para descarga dos painéis, o canteiro deve apresentar um espaço para tal procedimento;

e) requer cuidado especial quando o transporte é realizado através da grua.

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35

Nos tópicos subsequentes serão detalhadas as lajes alveolares protendidas pré-fabricadas de

acordo com sua geometria, seus aspectos de produção, além do transporte utilizado para sua

montagem.

3.5.1 Geometria

Na laje alveolar ocorre a união de duas placas, na qual apenas as faces inferiores entram em

contato (figura 6), resultando no surgimento de um chanfro entre as peças, o qual necessita de

um acabamento da face inferior. As faces superiores das placas, por sua vez, ficam afastadas

entre si, permitindo a passagem do concreto para uma melhor transferência de tensões (TATU

PRÉ-MOLDADOS, 2008, p. 5).

Figura 6 – Junção entre as placas – alvéolos preenchidos com isopor

(fonte: TATU PRÉ-MOLDADOS, 2008, p. 5)

Bastos (2005, p. 43) define as lajes alveolares protendidas pré-fabricadas como sendo um

conjunto de painéis protendidos pré-fabricados, que possuem alvéolos e são montadas por

justaposição lateral. Dessa forma, segundo Tatu Pré-Moldados (2008, p. 1), esse tipo de laje

possui uma “[...] seção transversal com altura constante e alvéolos longitudinais, responsáveis

pela redução do peso da peça.”. Além disso, a protensão possibilita a capacidade de cobrir

grandes vãos (PETRUCELLI, 2009, p. 1, 19). A figura 7 representa uma seção transversal de

uma laje alveolar com vazios longitudinais.

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comparativo dos processos de execução

36

Figura 7 – Seção transversal de uma laje alveolar

(fonte: COSTA, 2009, p. 2)

De acordo com Petrucelli (2009, p. 19), “Os esforços são suportados pela armação em aço

protendido no sentido longitudinal e pela resistência à tração do concreto no sentido

transversal, já que não há armadura nessa direção.”. Ainda, segundo Costa (2009, p. 5)

existem diversos tipos de seções transversais de lajes alveolares (figura 8), sendo que os

mesmos se diferem de acordo com a altura, a largura, a quantidade de cordoalhas e o formato

dos alvéolos (definido de acordo com a máquina utilizada).

Figura 8 – Exemplos de seções transversais dos elementos de laje alveolar

(fonte: COSTA, 2009, p. 5)

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37

As lajes alveolares protendidas produzidas por extrusoras formam um bloco único. Isso ocorre

devido à movimentação causada pela alta compactação do sistema de extrusão (BRUMATTI,

2008, p. 30). Nesse caso, as lajes apresentam contra-flechas, as quais resultam dos esforços de

protensão a que são submetidas (TATU PRÉ-MOLDADOS, 2008, p. 5). A figura 9 mostra

uma seção genérica de uma laje alveolar produzida por máquina extrusora, com as possíveis

posições das cordoalhas de protensão.

Figura 9 – Seção genérica de uma laje alveolar produzida por máquina extrusora

(fonte: PETRUCELLI, 2009, p. 19)

As lajes alveolares protendidas pré-fabricadas têm origem alemã e apresentam grande

versatilidade, podendo, dessa forma, ser aplicadas em qualquer tipo de sistema construtivo.

Além disso, elas ”[...] representam um dos mais populares elementos pré-fabricados no

mundo, em especial na América do Norte e na Europa Ocidental [...]” (EL DEBS, 2000, p.

384).

Pelo fato de possibilitar a execução de furos, as lajes alveolares permitem a passagem das

instalações hidráulicas e elétricas, por dentro dos alvéolos, sem que haja o comprometimento

da estrutura (figura 10). O tamanho dos alvéolos difere de acordo com a espessura e a

geometria dos painéis, ou seja, quanto menor for a espessura da laje, maior será a quantidade

de alvéolos e, consequentemente, menor será o seu diâmetro (PETRUCELLI, 2009, p. 32).

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comparativo dos processos de execução

38

Figura 10 – Formas de passagem de dutos e tubulações – (1) sobre painéis (embutido); (2) dentro de alvéolos; (3) sob os painéis (aparente)

(fonte: VILLAR, 2002, p. 5)

3.5.2 Aspectos de Produção

Segundo Petrucelli (2009, p. 20), “O sistema de produção de lajes alveolares pré-fabricadas

pode ser definido como um processo linear, em que o produto é fabricado de forma contínua

[...]”, sendo que o ciclo de produção termina na estocagem das lajes em fábrica, que

posteriormente são transportadas para a obra.

Conforme já mencionado anteriormente, de acordo com El Debs (2000, p. 385), “[...] as lajes

alveolares são produzidas em fôrmas fixas (moldada) ou executadas por fôrma deslizante

(extrudada) em longas pistas de concretagem, e com utilização de concreto protendido.”. Cabe

salientar que nesse caso, as lajes extrudadas, apresentam um fator água-cimento muito baixo

como característica do concreto, resultando numa qualidade final melhor, a qual garante

maior resistência à compressão e menor porosidade do concreto (MELO9, 2004 apud

MIGLIORE, 2008, p. 34).

A montagem é realizada com o auxílio de guindastes, uma vez que as lajes são transportadas,

através de içamento, prontas até a obra, local este onde serão montadas de acordo com o

projeto. Após finalizar a montagem, as lajes são equalizadas com o uso do sistema de

9 MELO, C. E. E. Manual Munte de projeto em pré-fabricados de concreto. São Paulo: Pini, 2004.

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torniquetes (LAMPERT, 2008, p. 9, 32-33). Este processo caracteriza-se por ser muito

simples e rápido, porém, por outro lado, necessita de uma atenção especial durante o encaixe

das lajes, principalmente quando houver recorte de pilares (PETRUCELLI, 2009, p. 35-36).

Segundo Oliveira (2002, p. 88), para viabilizar a montagem das peças nos prazos

estabelecidos, alguns aspectos devem ser analisados, tais como:

a) a acessibilidade da carreta no canteiro;

b) a capacidade da grua de içar o painel do local onde estará estacionada a carreta;

c) o número de carretas que o canteiro tem condições de receber é compatível com a quantidade de painéis necessários ao cumprimento da produtividade diária.

O processo é altamente automatizado e mecanizado, permitindo um controle de qualidade

mais rigoroso em fábrica. Devido a isso, há um grande controle em todos os aspectos, dentre

os quais, pode-se citar (PETRUCELLI, 2009, p. 19-20):

a) fornecimento de materiais controlados com ensaios, como agregados graúdos e miúdos, aditivos e aços utilizados;

b) validação dos materiais: análises periódicas de resistência e módulo de deformação do concreto;

c) validação da peça: ensaios dos elementos em laboratórios usando equipamentos específicos para verificação do seu comportamento à flexão, cisalhamento e deformações;

d) uso de equipamentos mecanizados que garantem a produção com qualidade, tais como macacos de protensão, medidores de pressão e de deformação, central de dosagem e mistura do concreto, equipamentos de produção de corte e içamentos, etc.;

e) locais adequados para execução e estoques - pistas de protensão niveladas, com formas metálicas, pátios para estocagem adequada das peças;

f) mão de obra específica e treinada: operários especializados, que só fazem a mesma função, e familiarizados com os procedimentos;

g) procedimentos normalizados: todos os procedimentos são devidamente identificados, listados e acompanhados.

Apesar do custo inicial dos sistemas que utilizam lajes pré-fabricadas ser maior, os mesmos

podem proporcionam uma economia significativa no custo final da obra, com um retorno

mais rápido de investimento, além de tornar a mesma mais prática, ágil e limpa (EL DEBS,

2000).

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comparativo dos processos de execução

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3.5.3 Transporte Vertical e Horizontal

Há uma variedade de equipamentos disponíveis no mercado para montar as lajes pré-

fabricadas na estrutura, sendo que estes devem ser escolhidos na etapa de elaboração do

projeto e dependem da obra na qual serão utilizados. A escolha correta irá interferir na

produtividade da montagem, assim como no custo da produção (OLIVEIRA, 2002, p. 106-

108, 110).

Dessa forma, dentre os equipamentos de transporte vertical mais utilizados, pode-se citar os

guindastes móveis, os quais, segundo Lichtenstein10 (1987, apud OLIVEIRA, 2002, p. 106),

“[...] são formados por uma lança treliçada ou telescópica, uma cabina e um chassi montado

sobre esteiras, sobre pneus ou sobre rodas de aço para circulação em trilhos.” e os guindastes

de torre, conhecidos como gruas.

A localização do guindaste móvel é mais flexível, porém deve ser previamente definida. Por

outro lado, a localização da grua é praticamente fixa, devendo, dessa forma, ser

cuidadosamente analisada, a fim de aperfeiçoar ao máximo sua utilização. Por essa razão,

alguns fatores devem ser considerados para a análise da localização da grua, tais como: o

comprimento da lança, o ponto mais distante de içamento (carregamento) e o de

descarregamento, além da capacidade da grua, a qual depende do seu modelo (OLIVEIRA,

2002, p. 90, 113). Além disso, segundo a NR 18 (BRASIL, 2011, p. 20), deve-se tomar

cuidado, também, com a rede elétrica durante a localização, montagem e operação dos

equipamentos de transporte vertical, a fim de evitar acidentes que possam afetar a segurança e

a produtividade da montagem.

Dessa forma, além de conhecer a tabela e o gráfico de cargas, em que exista indicação de raio

de operação (distância horizontal entre o eixo de rotação do equipamento e a linha de

posicionamento da carga), comprimento da lança, capacidade máxima de carga e custo diário

do equipamento, algumas recomendações são mencionadas para o bom andamento das

operações (OLIVEIRA, 2002, p. 92, 108; BRITISH STANDARD INSTITUTION11, 2000

10 LICHTENSTEIN, N. B. Formulação de modelo para o dimensionamento do sistema de transporte em canteiro de obras de edifícios de múltiplos andares. 1987. 268 f. Tese (Doutorado em Engenharia) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo. 11BRITISH STANDARD INSTITUTION. BS 8297: design and installation of non-loadbearing precast cladding. London, 2000.

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apud OLIVEIRA, 2002, p. 92; PRECAST CONCRETE INSTITUTE12, 1985 apud

OLIVEIRA, 2002, p. 92):

a) o equipamento de içamento deve ser testado e ter sua capacidade definida, a qual também depende do posicionamento das esteiras (retraídas ou estendidas), do uso ou não de patolas (no caso de guindaste sobre rodas), tipo de contrapeso e comprimento da lança;

b) deve-se respeitar a posição particular de içamento de cada peça, determinando suas especificações tanto nas instruções de montagem quanto com marcas nas próprias peças;

c) os dispositivos de içamento além de serem padronizados, devem se localizar em posições que, após a montagem, não prejudiquem a estética do painel.

Outro fator que deve ser avaliado é relativo ao tipo de terreno no qual o equipamento estará

apoiado. Sendo assim, os guindastes sobre esteiras podem utilizar estrados de madeira ou,

quando necessário, madeiras resistentes em toda a superfície da operação a fim de evitar a

possibilidade de afundamento e, os guindastes sobre pneus, por sua vez, quando patolados,

utilizam pranchas de madeira sob as sapatas, as quais devem estar dispostas umas nas outras

para aumentar a área de contato com o solo (OLIVEIRA, 2002, p. 108-109).

Neste caso, segundo Oliveira (2002, p. 100), o guindaste móvel pode ser uma opção “[...] se o

canteiro de obras apresentar espaço suficiente para circulação e movimentação, tanto do

guindaste como de sua lança, acesso para entrada e patolamento dos mesmos, terreno firme e

compactado [...]”. Porém, além dessa análise técnica, deve-se avaliar a viabilidade econômica

para o empreendimento.

12PRECAST CONCRETE INSTITUTE. Design handbook. Chicago, 1972.

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comparativo dos processos de execução

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4 PROCESSOS DE EXECUÇÃO DE SISTEMAS DE VEDAÇÃO

HORIZONTAL

Neste capítulo são apresentadas as características observadas nos processos de execução de

lajes maciças de concreto armado moldadas in loco e de alveolares protendidas pré-

fabricadas.

4.1 PROCESSO PARA EXECUÇÃO DE LAJES MACIÇAS DE CONCRETO

ARMADO MOLDADAS IN LOCO

Os próximos itens abordam os processos relacionados à execução de laje maciça de concreto

armado moldada in loco. São apresentadas a obra, as condições iniciais de trabalho e os

procedimentos para a execução dos pilares, vigas e laje, pois neste sistema construtivo, a

execução destes elementos são necessariamente integrados.

4.1.1 Apresentação da obra

A obra estudada é um edifício, localizado na cidade de Porto Alegre, que está sendo

construído pela EGL Engenharia SA desde dezembro de 2010. O prédio possui 17

pavimentos, sendo 1 sub-solo, 1 pavimento térreo e 15 pavimentos-tipo. Há 2 apartamentos

por andar, totalizando uma área de aproximadamente 224 m²/pavimento. Nesta obra foi

acompanhada a execução de uma laje maciça de concreto armado moldada in loco, sem

acabamento superficial, prevendo a execução de contrapiso. O acompanhamento da obra

compreendeu a execução de duas lajes, porém neste item é feita a descrição da execução de

apenas uma. Além disso, a etapa da execução das escadas não foi descrita.

4.1.2 Documentos

Antes dos trabalhos, fez-se necessário uma fase de verificação das condições para execução,

podendo-se identificar uma série de pré-requisitos que devem estar de acordo, tais como:

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a) projetos disponibilizados,

- estrutural;

- hidrossanitário;

- elétrico;

- de escoramento;

b) equipamentos,

- barra de ancoragem (agulhas metálicas);

- colher de pedreiro;

- desempenadeira;

- dispositivo elevatório;

- enxada;

- equipamentos de proteção individual;

- escoras metálicas;

- furadeira serra copo;

- gravatas metálicas;

- mangueira de nível;

- martelo;

- nível à laser;

- pá;

- prumo;

- régua metálica;

- serra elétrica;

- torquês;

- trena;

- vibrador elétrico.

4.1.3 Recebimento e armazenamento dos materiais

O início do processo, em obra, envolveu o recebimento e a armazenamento dos materiais

utilizados (barras de aço, madeira, escoras metálicas), conforme layout pré-definido pela

gerência da obra (figura 11). Esse croqui contemplava os locais destinados à armazenagem,

transporte horizontal e vertical dos materiais.

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comparativo dos processos de execução

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Figura 11 – Layout da obra estudada

(fonte: foto do autor)

As barras de aço para a confecção das armaduras de lajes, pilares e vigas já vinham cortadas,

dobradas e identificadas, eliminando assim, a etapa de corte e dobra, tornando o processo

mais ágil.

4.1.4 Montagem das armaduras de pilares e vigas

Como local da montagem das armaduras de vigas e pilares, foi especificada uma área no

andar térreo do empreendimento, próximo ao local de armazenamento das barras de aço. Para

a montagem das armaduras, foram utilizados cavaletes de aço, posicionando as barras sobre

eles. Estas armaduras foram sendo montadas com estribos presos às barras de aço com arame

recozido, de acordo com o projeto estrutural (figura 12). Finalizada sua montagem, estas

foram devidamente identificadas (figura 13) – para facilitar a locação e montagem dos

elementos estruturais quando fossem requisitadas – e encaminhadas ao local de

armazenamento (figura 14).

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Figura 12 – Montagem das armaduras de pilares e vigas

(fonte: foto do autor)

Figura 13 – Identificação das armaduras

(fonte: foto do autor)

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comparativo dos processos de execução

46

Figura 14 – Local de armazenamento das armaduras

(fonte: foto do autor)

As armaduras, quando solicitadas, eram transportadas horizontalmente por operários até a

área de içamento, de onde eram transportadas verticalmente pelo dispositivo elevatório, as

quais eram cuidadosamente fixadas com cabos de aço, sendo recebidas pelos operários que

estavam no pavimento em construção.

4.1.5 Montagem das fôrmas

Para a execução da laje, houve primeiramente a necessidade de confeccionar os painéis das

fôrmas, utilizando compensados plastificados, por apresentarem uma maior resistência a

intempéries. Cabe salientar que as fôrmas eram confeccionadas somente uma vez, sendo

reaproveitada em todos os pavimentos, fazendo retoques quando necessário. Seu local de

armazenamento e montagem foi especialmente escolhido por possibilitar que a madeira

ficasse depositada em locais planos, ao abrigo de intempéries e afastada do contato direto com

o solo (figura 15).

Após a entrega das madeiras em obra, os carpinteiros iniciaram a etapa de preparo das fôrmas

de lajes, pilares e vigas. O corte e a estrutura dos painéis foram executados conforme o

projeto estrutural, com a utilização de serras elétricas, tomando cuidado para que as

superfícies de corte ficassem planas e lisas.

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Figura 15 – Fabricação e armazenamento das fôrmas

(fonte: foto do autor)

Assim como as armaduras, os painéis foram identificados conforme projeto estrutural,

visando facilitar a montagem dos elementos estruturais e, quando requisitadas eram

transportadas manualmente de um pavimento para outro.

4.1.6 Marcação dos pilares

Na etapa de marcação dos pilares, a tarefa inicial foi o transporte dos eixos, onde inicialmente

foi conferida a prumada dos pilares das extremidades com relação aos do pavimento térreo.

Com posse do projeto estrutural e uso da trena, locaram-se os gastalhos dos pilares pregando-

os na laje concretada (figura 16), sempre com a supervisão do engenheiro, pois esta etapa é

considerada crucial para o bom andamento da obra. Esse procedimento foi executado no dia

seguinte à concretagem da laje.

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comparativo dos processos de execução

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Figura 16 – Locação dos gastalhos dos pilares

(fonte: foto do autor)

4.1.7 Montagem dos pilares

Em seguida, para a montagem dos pilares, sua armadura foi transportada pelo dispositivo

elevatório (figura 17) e colocada nas esperas, (figura 18) sendo amarrada com arame recozido.

Figura 17 – Recebimento das armaduras

(fonte: foto do autor)

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Figura 18 – Colocação das armaduras dos pilares nas esperas

(fonte: foto do autor)

Após a fixação da armadura nas esperas, concluiu-se a montagem dos pilares, fazendo-se a

conferência do prumo, o travamento e o fechamento das fôrmas com gravatas, espaçadas de

50 em 50 cm, e agulhas metálicas. Estas agulhas foram colocadas com o auxílio do martelo,

atravessando o painel lateral, sendo travadas por meio de uma porca. Para o travamento do

pilar, foi instalado o aprumador de pilar fixados com pregos de aço (figura 19).

Figura 19 – Montagem dos pilares finalizada

(fonte: foto do autor)

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4.1.8 Montagem das fôrmas das vigas

Iniciou-se o posicionamento dos fundos da viga apoiado sob os pilares, e sua pregação nas

cabeças das escoras metálicas, onde foi colocado um pedaço de madeira. As laterais das vigas

também foram pregadas nas cabeças das escoras metálicas, passando antes pelos fundos da

viga, para que houvesse uma melhor fixação (figura 20). Após, de acordo com o projeto

estrutural e com o uso de uma mangueira de nível, nivelaram-se os fundos das vigas tomando

por referencial o ponto de nível da viga em frente ao elevador.

Figura 20 – Montagem das fôrmas das vigas, juntamente com a elevação dos tubos da “linha de vida”

(fonte: foto do autor)

Neste mesmo momento foram elevados os tubos de linha de vida (tubos metálicos ligados

entre si com cabos de aço) para ser utilizado no pavimento acima, para que os operários

pudessem prender seus cintos de segurança nos cabos de aço, podendo assim trabalhar com

maior segurança quando tivessem que desempenhar atividades próximas ao beiral da

edificação.

4.1.9 Montagem da laje

Após a montagem e escoramento das vigas deu-se início à montagem das lajes. As mesmas

foram montadas posicionando as escoras de acordo com o projeto de escoramento, colocando

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madres (colocados na maior dimensão da laje, espaçado 1,2m entre si) e barrotes (menor

dimensão da laje, espaçados 0,61m entre si) (figura 21).

Figura 21 – Colocação das madres e barrotes

(fonte: foto do autor)

A próxima atividade foi assoalhar as lajes colocando os painéis de compensado plastificado

com espessura de 18 mm (figura 22), pregando-os nos barrotes e nos painéis das vigas. Por

motivos de segurança, esta etapa não pôde ser acompanhada de perto.

Figura 22 – Colocação das fôrmas das lajes

(fonte: foto do autor)

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comparativo dos processos de execução

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Cabe lembrar que, como se tratava de pavimentos-tipo, os painéis de laje dos pavimentos

inferiores foram desformados e transportados para o pavimento no qual a fôrma estava sendo

executada, para serem reutilizados.

4.1.10 Concretagem dos pilares

Após o assoalhamento da laje, teve início à concretagem dos pilares. O concreto chegou à

obra por meio de caminhões betoneira. O transporte vertical foi feito através de uma bomba

lança (figura 23). Após a chegada do concreto de cada caminhão, foi conferida a nota fiscal,

verificando se o concreto possuía as propriedades desejadas. Se estivesse de acordo, fazia-se o

slump do concreto.

Antes de iniciar a concretagem dos pilares, suas fôrmas eram previamente molhadas, para que

não prejudicasse a resistência do concreto, e à medida que o concreto era lançado diretamente

dentro das fôrmas dos pilares, o mesmo era adensado com o uso de um vibrador elétrico.

Um aspecto interessante nesta etapa foi a presença de um operário da concreteira, o qual

possuía um dispositivo para a movimentação da lança, e um walk talk para se comunicar com

o operador da bomba que estava ao lado do caminhão betoneira, em frente à obra.

Figura 23 – Transporte vertical do concreto

(fonte: foto do autor)

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4.1.11 Nivelamento da fôrma da laje

Após a concretagem dos pilares, deu-se início ao nivelamento final da laje com o uso de GPS,

conferindo-se primeiramente as fôrmas das vigas e após, os painéis da laje.

4.1.12 Colocação das armaduras das vigas

Assim que foi terminado nivelamento da fôrma da laje, iniciou-se o processo de colocação das

armaduras das vigas, as quais eram transportadas verticalmente pelo dispositivo elevatório,

sendo recebidas pelos operários (figura 24) e inseridas no seu devido lugar.

Figura 24 – Recebimento das armaduras das vigas

(fonte: foto do autor)

4.1.13 Fixação das passagens hidráulicas

Para as passagens hidráulicas, foram fabricadas caixas de madeira, sendo estas pregadas

diretamente sobre o painel da laje, nos locais por onde passariam as colunas de tubulações

(shafts) (figura 25). Foram também colocados e fixados cilindros de PVC e de isopor para as

passagens de água quente e fria, ventilação e esgoto cloacal, garantindo assim as passagens

hidráulicas (figura 26). Estes materiais foram fixados nas posições estalebecidas no projeto

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hidrossanitário diretamente sobre o painel da laje com o uso de pregos e arames por uma

equipe especializada, composta por três operários.

Figura 25 – Caixa de madeira fixada na laje (passagem hidráulica)

(fonte: foto do autor)

Figura 26 – Colocação e fixação das passagens hidráulicas

(fonte: foto do autor)

4.1.14 Fixação dos pontos elétricos

Juntamente com a execução das passagens hidráulicas, outra equipe especializada composta

por dois eletricistas, com o projeto elétrico em mãos, marcou e fixou os pontos de iluminação

de tetos e caixas de passagens (caixas metálicas) (figura 27), sendo pregadas na fôrma da laje.

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Figura 27 – Fixação dos pontos elétricos

(fonte: foto do autor)

4.1.15 Colocação das armaduras positivas

Após a laje estar com as passagens hidráulicas e pontos elétricos instalados, tornou-se

possível a colocação das armaduras positivas da laje. Enquanto um ferreiro com posse do

projeto estrutural fazia a marcação com giz nos locais onde deveriam ser dispostas as barras,

outros iam colocando-as (figura 28), resultando em uma malha de armaduras, onde, nas suas

intersecções eram amarradas umas às outras com uso de arame recozido (figura 29).

Figura 28 – Colocação da armadura positiva da laje

(fonte: foto do autor)

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Figura 29 – Malha de armaduras

(fonte: foto do autor)

Durante a colocação das armaduras positivas, tudo foi conferido para que não houvesse

conflitos com as caixas de instalações elétricas e com as passagens de instalações hidráulicas.

4.1.16 Colocação das instalações elétricas embutidas

Após a colocação das armaduras positivas, foi iniciada a colocação das tubulações elétricas

embutidas (figura 30). Nesta obra, foram utilizadas mangueiras flexíveis de cores azul e preto,

colocadas diretamente sobre as armaduras positivas e embaixo das armaduras negativas (para

que a espessura da laje determinada em projeto fosse atendida), amarradas às armaduras com

uso de plástico para que não saíssem de suas posições de projeto. As mangueiras foram

colocadas na laje de acordo com o projeto elétrico da edificação, sendo conectadas entre

caixas de inspeção e pontos de iluminação de tetos e atravessando as fôrmas de lajes e vigas,

ficando visíveis no andar abaixo.

Após as instalações elétricas já realizadas, as caixas dos pontos elétricos foram preenchidas

com serragem, a fim de evitar a entrada de concreto na peça (figura 31). As tubulações foram

colocadas para permitir que as fiações elétricas fossem inseridas após a concretagem.

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Figura 30 – Instalações elétricas embutidas

(fonte: foto do autor)

Figura 31 – Ponto elétrico preenchido com serragem

(fonte: foto do autor)

4.1.17 Colocação das armaduras negativas

A colocação da armadura negativa da laje se deu no dia seguinte após a conclusão da

colocação da armadura positiva e das instalações elétricas.

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Os mesmos ferreiros que colocaram as armaduras positivas passaram a trabalhar na colocação

das armaduras negativas da laje. Para garantir que estas ficassem em sua posição de projeto,

as barras foram dobradas nas pontas para servir como espaçador, porém não substituiu o uso

de peças adicionais para este fim (figura 32), a fim de evitar que as armaduras negativas

saíssem da posição estabelecida no projeto, devido à intensa movimentação de operários sobre

estas durante a montagem e concretagem da laje.

Depois de executada a malha da armadura negativa, foram colocados os espaçadores sobre a

malha da armadura positiva, para garantir o cobrimento entre a armadura positiva e o

assoalho, para que não houvesse sua exposição após a concretagem. Estes espaçadores foram

colocados na proporção de quatro por metro quadrado.

Figura 32 – Uso do espaçador para armaduras negativas

(fonte: foto do autor)

4.1.18 Fixação das mestras

Para o estabelecimento da espessura da laje, foram confeccionadas mestras de madeira (figura

33). Estas foram fixadas na fôrma da laje com arame recozido, sendo posicionadas conforme

o projeto estrutural, lado a lado, com uma distância de aproximadamente dois metros,

formando assim faixas de mesma altura. Como havia diferença de espessura entre as

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dependências, foram executadas mestras de 10 e de 12 cm de altura, para que toda a laje

ficasse no mesmo nível após a concretagem.

Figura 33 – Fixação das mestras de madeira

(fonte: foto do autor)

4.1.19 Preparação para a concretagem da laje

Após o término da montagem e conferência das armaduras da laje, a fôrma da laje sofreu uma

limpeza para remoção de pregos, arames, pedaços de madeira, pó e quaisquer outros resíduos

materiais, sendo lavada com o uso de mangueira, deixando-a pronta para a concretagem.

4.1.20 Concretagem da laje

A concretagem iniciou um dia após o término dos itens citados anteriormente, sendo os

procedimentos realizados para a concretagem da laje exatamente iguais à concretagem dos

pilares.

Antes de iniciar a concretagem propriamente dita, foi definido o sentido geral de

concretagem, o qual foi feito a partir dos pontos mais distantes com relação à saída do pessoal

– a escada – para que não implicasse no retorno dos operários às áreas cujos serviços já

tivessem sido executados (figura 34).

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comparativo dos processos de execução

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Figura 34 – Sentido geral da concretagem

(fonte: foto do autor)

Antes também, a fôrma da laje foi molhada, para não absorver a água do concreto,

prejudicando sua resistência. À medida que foi sendo lançado o concreto (figura 35), os

operários espalhavam-o com pás e enxadas (figura 36), evitando o acúmulo deste. Em

seguida, foi realizado o adensamento com o uso de um vibrador elétrico (figura 37). À medida

que o concreto era vibrado, foi sendo feito o nivelamento do concreto através das mestras de

madeira.

Figura 35 – Lançamento do concreto

(fonte: foto do autor)

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Figura 36 – Concreto sendo espalhado

(fonte: foto do autor)

Figura 37 – Adensamento do concreto

(fonte: foto do autor)

A seguir, com uso de réguas metálicas, o concreto entre as mestras foi sendo reguado (figura

38), fazendo com que todo ele ficasse no nível destas. Após, um operário retirava as mestras

de madeira para seu reaproveitamento nas próximas lajes e com o auxílio de uma

desempenadeira manual, regularizava a superfície e efetuava o acabamento final nos locais

que ainda necessitavam de retoques (figura 39). Este processo foi repetido até o

preenchimento de toda a laje e vigas (figura 40).

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comparativo dos processos de execução

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Notou-se que, no pavimento, 10 operários trabalharam na concretagem, tendo uma duração de

aproximadamente cinco horas.

Figura 38 – Concreto sendo reguado

(fonte: foto do autor)

Figura 39 – Acabamento final com o auxílio de uma desempenadeira manual

(fonte: foto do autor)

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Figura 40 – Fim da concretagem

(fonte: foto do autor)

4.1.21 Cura do concreto

Foi realizada a cura do concreto da laje, utilizando-se mangueira e formando lâminas de água,

visando à proteção do concreto, para que não houvesse o aparecimento de fissuras e o

comprometimento da estrutura. Para a execução de aproximadamente 224 m² do pavimento,

com o uso de lajes maciças de concreto armado moldada in loco, totalizaram-se 10 dias, desde

a marcação dos pilares, até a concretagem.

4.2 PROCESSO PARA EXECUÇÃO DE LAJES ALVEOLARES

PROTENDIDAS PRÉ-FABRICADAS

Os próximos itens abordam os processos relacionados à execução de lajes alveolares

protendidas pré-fabricadas. São apresentadas a obra, as condições iniciais de trabalho e os

procedimentos para a execução de montagem somente dos painéis alveolares.

4.2.1 Apresentação da obra

A obra estudada é um clube de compras do WallMart, localizado na cidade de Porto Alegre,

no qual as lajes estão sendo montadas pela CASSOL Pré-Fabricados. A edificação possui três

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comparativo dos processos de execução

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pavimentos, totalizando uma área de aproximadamente 14 000 metros quadrados. Nesta obra

foi acompanhada apenas a montagem da laje alveolar protendida pré-fabricada, por isso a

execução dos pilares e vigas não serão descritas.

4.2.2 Condições para início dos trabalhos

Após a conclusão da execução dos pilares e vigas pré-fabricadas, deu-se início aos processos

para execução da vedação horizontal com painéis alveolares protendidos pré-fabricados.

Porém, antes dos trabalhos, assim como no processo de execução das lajes maciças de

concreto armado moldada in loco, fez-se necessário uma fase de verificação das condições

para execução, identificando-se alguns pré-requisitos que devem estar de acordo, tais como:

a) projetos disponibilizados: de montagem;

b) documentos aprovados: liberação da EPTC para interdição do tráfego;

c) equipamentos,

- corda;

- equipamentos de proteção individual;

- guindaste;

- martelo;

- pé-de-cabra;

- rádio comunicador;

- torniquetes;

d) treinamentos realizados,

- operador do guindaste;

- sinalizador do guindaste.

Antes também, para que ocorresse o início da montagem dos painéis, havia a necessidade da

utilização de um guindaste que possuísse as características exigidas pela obra (peso da peça e

distância de lançamento). Geralmente a CASSOL possui guindastes para a montagem, porém

como se trata de uma obra de grandes proporções, fez-se necessário a locação de um

guindaste com capacidade de erguer até 100 toneladas. Antes também, de posse do projeto de

montagem da obra (figura 41), foi definido o sentido de montagem com antecedência, tudo

para facilitar e agilizar a montagem dos painéis.

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Figura 41 – Projeto de montagem

(fonte: foto do autor)

4.2.3 Locação do guindaste

O início do processo em obra envolveu a locação do guindaste conforme layout pré-definido

pela gerência da obra. Esse croqui contemplava os locais destinados ao estacionamento das

carretas e ao içamento dos painéis.

Nesta etapa teve o início do patolamento do guindaste, no qual consiste em fixar os braços das

sapatas no terreno, e da colocação de contrapesos (figura 42), para que não ocorresse o seu

tombamento durante o içamento dos painéis.

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Figura 42 – Patolamento e colocação dos contrapesos

(fonte: foto do autor)

4.2.4 Chegada dos painéis na obra

As peças chegaram à obra por meio de uma carreta, devidamente amarradas e empilhadas

(figura 43). Foram também nomeadas, numeradas (figura 44) e dispostas na carreta conforme

projeto de montagem para facilitar ao montador a sequência que devia ser seguida para o

cobrimento do pavimento.

Figura 43 – Chegada das lajes na obra – aguardando liberação para entrar no local de içamento

(fonte: foto do autor)

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Figura 44 – Identificação dos painéis alveolares

(fonte: foto do autor)

Os painéis foram também espaçados entre si por meio de apoios de madeira, posicionados a

aproximadamente 30 cm das extremidades da peça e, no ato da entrega dos painéis, o cliente

preencheu o Formulário de Inspeção de Recebimento de Peças (figura 45), que foi

entregue junto com a nota fiscal, onde foram analisadas as peças e relatadas as condições das

mesmas. Caso as peças recebidas não estivessem de acordo, estas eram fotografadas e

enviadas de volta para a fábrica.

Figura 45 – Formulário de inspeção de recebimento de peças

(fonte: foto do autor)

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4.2.5 Içamento dos painéis

Para o içamento, houve a necessidade de a carreta deixar a área destinada ao estoque para se

direcionar à área de içamento, estacionando próximo do guindaste. As lajes foram laçadas

com cabos de aço adequados ao peso e comprimento das peças, posicionados a 30 cm das

extremidades da peça, e içadas pelo guindaste (figura 46) e, para evitar danos às peças, foram

colocados pedaços de borrachas entre o cabo e a peça (figura 47).

Figura 46 – Içamento do painel alveolar

(fonte: foto do autor)

Figura 47 – Colocação de borrachas para a proteção do painel alveolar

(fonte: foto do autor)

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As mesmas foram movimentadas com o auxílio de uma corda guia, controlada por um

operário no solo (figura 48), atuando em conjunto com o operador do guindaste e os

montadores na estrutura.

Figura 48 – Movimentação do painel alveolar com o auxílio de uma corda

(fonte: foto do autor)

4.2.6 Montagem dos painéis

Antes do posicionamento das lajes nas vigas, foram instaladas as linhas de vida, feitas com

cabos de aço, entre os pilares da edificação. Esse sistema de proteção coletiva viabilizou que

os funcionários responsáveis pelo posicionamento do painel pudessem se aproximar da

periferia através da fixação do cinto de segurança no cabo de aço (figura 49).

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comparativo dos processos de execução

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Figura 49 – Utilização da linha de vida

(fonte: foto do autor)

Antes também, foi observado se as vigas de apoio estavam bem niveladas para que se evitasse

o desnivelamento das lajes. Por isso, para o um perfeito nivelamento, espalhou-se uma

camada de argamassa pronta seca sobre a superfície do apoio da viga. A movimentação da

peça durante o encaixe foi realizada via rádio entre o operador do guindaste e outro operário

que estava próximo à montagem (figura 50).

Figura 50 – Operário com posse de um rádio comunicador

(fonte: foto do autor)

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Apesar da simplicidade da montagem, teve-se extremo cuidado no momento do

posicionamento das lajes nos apoios, cuidando para que não ocorressem impactos (figura 51).

Figura 51 – Posicionamento da laje no apoio

(fonte: foto do autor)

Somente após o posicionamento das lajes, foram aliviados os cabos e procedido o desengate

do conjunto (figura 52). Notou-se que cada placa foi apoiada sobre a estrutura com um

pequeno afastamento em relação à anterior para que os cabos de aço fossem retirados. Após,

com o auxílio de pés-de-cabra, as placas eram deslocadas pelos montadores para suas

posições de projeto.

Figura 52 – Retirada dos cabos de aço

(fonte: foto do autor)

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72

Desde o içamento até o posicionamento definitivo de cada laje, eram gastos menos de 10 min.

4.2.7 Equalização das lajes

Após o posicionamento de todas as peças (figura 53), algumas lajes apresentavam desníveis

em relação a outras. Por isso estas eram niveladas com a colocação de torniquetes de aço na

face superior e travadas com cunhas de madeira na face inferior (figura 54), torcendo a amarra

de arame até que a laje ficasse nivelada.

Figura 53 – Fim da colocação dos painéis alveolares

(fonte: foto do autor)

Figura 54 – Colocação de torniquetes

(fonte: foto do autor)

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4.2.8 Chaveteamento

Para executar o chaveteamento (rejuntamento) das lajes foram retirados materiais soltos e foi

realizada uma limpeza das juntas com água. O fundo das juntas foi vedado com argamassa

seca para evitar que escorresse nata de concreto pela parte inferior, durante a concretagem.

Em seguida, foi executado o chaveteamento das peças com concreto no traço adequado ao fck

das lajes (figura 55).

Figura 55 – Início do chaveteameto

(fonte: foto do autor)

Segundo os técnicos, não se deve transitar com sobrecarga excessiva sobre as lajes, durante

24 horas, após o rejuntamento.

48 horas após o rejuntamento, foram removidos os sistemas de travamento (figura 56).

Segundo o engenheiro responsável pela obra, a geometria da peça é concebida para que o

rejuntamento permita comportamento monolítico da laje, através de transferência parcial das

cargas entre painéis de lajes adjacentes.

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comparativo dos processos de execução

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Figura 56 – Retirada dos torniquetes

(fonte: foto do autor)

4.2.9 Capeamento

Por questão de prazo, não foi possível acompanhar a execução do capeamento (figura 57)

nesta obra, porém, de acordo com informações obtidas na empresa, após o chaveteamento, as

lajes alveolares receberiam, em geral, uma capa de concreto de 5 cm, armada, com tela

soldada, variando conforme o vão e a sobrecarga do piso, a fim de garantir a transmissão de

esforços entre os painéis, o nivelamento da superfície da laje e correção da contra-flecha

decorrente da protensão dos painéis alveolares. Ainda, segundo o engenheiro responsável pela

obra, o capeamento deve ser executado no mínimo 12 horas após o rejuntamento das

chavetas.

Figura 57 – Capeamento

(fonte: TATU PRÉ-MOLDADOS, 2008, p. 6)

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5 COMPARATIVO DOS PROCESSOS DE EXECUÇÃO

Neste capítulo pretende-se, resumidamente, fazer um comparativo dos processos de execução

de ambos os sistemas estruturais (quadro 4).

Quadro 4 – Quadro comparativo

(fonte: elaborado pelo autor)

Nota-se que o sistema de lajes alveolares protendidas pré-fabricadas permite eliminar

completamente o uso de fôrmas e os serviços relacionados a ela (colocação das fôrmas e

posterior desfôrma), proporcionando um menor gasto de energia e materiais. Outras vantagens

são a diminuição do cimbramento e dos serviços relacionados a ele (colocação do

escoramento, barroteamento e posterior desescoramento), a eliminação parcial da colocação

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comparativo dos processos de execução

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da armadura da laje e o acabamento da parte inferior da laje, visto que com estas lajes não se

faz necessário realizar o revestimento para corrigir as emendas de concreto.

Outra característica que pode ser mencionada com o emprego das lajes alveolares protendidas

pré-fabricadas, é a velocidade de execução, uma vez que as mesmas proporcionam grande

produtividade, reduzindo os prazos de entrega da obra assim como os custos da mão de obra.

Tal vantagem pode ser obtida devido à eficiência do processo de montagem, o qual considera

alguns aspectos, tais como o envio das peças, a localização dos guindastes, os métodos e a

sequência de montagem, içamento e fixação. Dessa forma, em obras que trabalham com

prazos reduzidos, o sistema de lajes alveolares protendidas pré-fabricadas se apresenta como

uma boa alternativa.

Ainda, a tecnologia de lajes alveolares protendidas pré-fabricadas, apresenta o potencial de

incrementar o processo de produção do edifício, em nível de industrialização, uma vez que

elas proporcionam uma uniformidade do projeto arquitetônico, sendo específicas para a obra.

Outra vantagem, frente aos sistemas tradicionais, é a capacidade de vencer grandes vãos com

elevados carregamentos. Isso ocorre devido à utilização da armadura ativa de protensão

combinada com um elemento geométrico de concreto de maior resistência e menor peso

próprio, devido aos alvéolos inseridos no interior da peça.

Entretanto, apesar das vantagens citadas acima, a utilização das lajes alveolares protendidas

pré-fabricadas requer alguns cuidados especiais na fase de projeto, produção e montagem

(necessário treinamento da mão de obra para a qualificação da mesma). Além disso, outras

desvantagens podem ser citadas, tais como, o custo inicial referente ao transporte.

Para as etapas construtivas, a execução da obra realizada através do sistema de lajes maciças

de concreto armado moldadas in loco apresenta, em relação ao sistema de lajes alveolares

protendidas pré-fabricadas, a etapa de moldagem da laje, sendo uma técnica já consagrada que

permite o emprego extensivo de mão de obra qualificada e equipamentos simples. A

marcação do gabarito das furações nas fôrmas também é uma vantagem, visto que as mesmas

fôrmas são utilizadas em todos os pavimentos tipo. Quanto às desvantagens observadas,

basicamente estão relacionadas com a necessidade de um sistema de fôrmas, cimbramento e o

nível de acabamento final da face inferior da laje, cuja qualidade deixa a desejar na maioria

das estruturas convencionais.

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Verifica-se, ainda, que a grande dificuldade do sistema de lajes de concreto armado moldadas

in loco é evitar a perda de qualidade durante o processo e, embora as medidas adotadas

pareçam apontar para o caminho correto, ainda há o que evoluir, como pôde ser visto na

dificuldade de, por exemplo, garantir a posição das armaduras negativas, passagens das

tubulações, etc. Cada vez mais são necessários investimentos neste sentido, como a utilização

de projetos para a produção, utilização de equipamentos de tecnologia avançada,

preocupações extras com a concretagem e, principalmente, conscientização por parte dos

operários, de que controle da qualidade no momento da execução tem influência direta no

desempenho do produto final.

Sendo assim, conclui-se que é de extrema importância o conhecimento das características do

produto que será utilizado, pois desta maneira é possível comparar e verificar qual é o mais

apropriado para o caso específico.

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comparativo dos processos de execução

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6 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Este trabalho teve, como principal objetivo proposto, estabelecer um comparativo dos

processos de execução entre lajes alveolares protendidas pré-fabricadas e maciças de concreto

armado moldadas in loco. Isso, por sua vez, permitiu o desenvolvimento dos objetivos

secundários, possibilitando, dessa forma, estabelecer uma avaliação qualitativa entre tais

processos. Sendo assim, este capítulo apresenta as considerações finais referentes aos dois

métodos construtivos descritos no trabalho.

A pesquisa, relacionando os dois tipos de lajes, foi considerada produtiva pelo fato de ter

permitido avaliar as vantagens e desvantagens de ambas as técnicas construtivas,

possibilitando conhecer detalhes da execução de lajes alveolares protendidas pré-fabricadas e

suas aplicações em edificações. Isso explica o motivo pelo qual, apesar desta técnica

construtiva ser utilizada há alguns anos no país, ainda se mostra recente e em fase de

aprimoramento. Por outro lado, pôde-se verificar que ainda existem obras que utilizam o

sistema construtivo convencional, destacando alguns fatores que reforçam a idéia de

manutenção deste sistema de produção histórico.

Concluindo, a busca pela industrialização requer o aperfeiçoamento dos profissionais, assim

como, se faz necessário o desenvolvimento de manuais e normas técnicas que estabeleçam

parâmetros no âmbito técnico, estabelecendo critérios de desempenho, padronização e

tolerâncias. Dessa forma, os comparativos realizados no presente trabalho não esgotam as

possibilidades de que outros estudos sejam efetuados, a fim de complementar as

considerações obtidas. Uma sugestão para trabalhos futuros é a realização de uma análise dos

custos envolvidos na implementação dos dois sistemas de execução de lajes.

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